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Amplitud Modulada

La señal de amplitud modulada (AM)
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Señal de AM.jpg

Amplitud Modulada. (AM). En la modulación de amplitud (AM) la característica sometida a variación es la amplitud de la onda. Por tanto esta se define como el proceso mediante el cual se varía la amplitud de la onda portadora de radiofrecuencia (RF) en función de la variación de la amplitud de la señal de audiofrecuencia (AF).

Portadora de radiofrecuencia y señal de audiofrecuencia

El proceso de modulación ocurre en un circuito del transmisor llamado modulador. La señal de RF tiene una amplitud constante y alta frecuencia, mientras que la señal de AF tiene una frecuencia baja y no es una señal constante. La unión de estas dos señales en el modulador de amplitud origina la señal modulada de AM en la cual se puede observar como la amplitud varía en función de la señal de audio.

La señal de RF solamente es utilizada como agente portador de la señal de audiofrecuencia que contiene la información audible que se desea transmitir.

Por otra parte la frecuencia de la señal de audio varía dentro de los límites de la banda de frecuencias audibles de 20 Hz a 20 KHz. Esto no sucede igual con la señal de RF cuya frecuencia es elevada pero constante al igual que su amplitud.

Bandas laterales de amplitud modulada (AM)

En el proceso de modulación de amplitud donde intervienen una onda de alta frecuencia (RF) mezclada con una onda audiofrecuencia (AF) de baja frecuencia, las frecuencias de la onda de AF son convertidas en bandas laterales de RF. Se ha comprobado que la onda modulada está formada por tres componentes:

  • La componente de frecuencia portadora de RF.
  • Una componente de frecuencia superior a la de la portadora de RF pero cuya amplitud resulta menor que la de la onda portadora de RF.
Frecuencia Lateral Superior
  • Una componente de frecuencia inferior a la de la portadora de RF, pero de amplitud igual a la componente de frecuencia superior.
frecuencia Lateral Inferior

Las componentes de frecuencia superior e inferior son las denominadas bandas laterales cuyas frecuencias son superior o inferior a las de la portadora en función de la frecuencia de AF, o sea, la frecuencia de la banda lateral superior (BLS) constituye una suma de las frecuencias de la onda de RF y AF, mientras que la frecuencia de la banda lateral inferior (BLI) constituye la diferencia de ambas ondas.

BLS = Frf + Faf

BLI = Frf - Faf

La variación de la señal de AM la producen las componentes de bandas laterales y la componente de señal portadora no varía su amplitud, pero al sumársele las componentes de amplitud variable de las bandas laterales, el resultado de la señal de AM es una onda cuya amplitud varía.

En las bandas laterales, las transmisiones pueden ser:

  • Doble banda lateral.
  • Banda lateral única.
  • Banda lateral vestigial o residual.

Doble banda lateral: es la transmisión de la señal portadora con las dos bandas laterales, superior e inferior.


Banda lateral única: es donde sólo se transmite la señal portadora y una sola banda lateral, que puede ser la superior o la inferior.


Banda lateral vestigial o residual: consiste en transmitir la señal portadora, una banda lateral y una parte de la otra banda lateral, quedándose sin transmitir la otra parte de esa banda lateral de la cual se tomó un vestigio para transmitirse.

Bandas de guarda

Como se conoce, existen muchas estaciones transmisoras de radio cuyas frecuencias de sintonía son muy cercanas. Para evitar posibles interferencias entre dos o más estaciones, se establecen las llamadas bandas de guarda, las cuales son una gama de frecuencias que separan una estación de otra cuyas frecuencias de sintonía son adyacentes. En esta gama de frecuencias que constituyen la banda de guarda no se transmite ninguna información.

Ancho de banda en estaciones de radio

El ancho de banda es la gama de frecuencias comprendida entre la banda lateral inferior y la banda lateral superior. El ancho de banda de una estación de radio debe ser capaz de contener todas las componentes de frecuencias laterales inferiores y superiores. El límite máximo de expansión de las frecuencias laterales tanto superior como inferior, está en función de las frecuencia de audio más alta que interviene en la modulación. En la señal de doble banda lateral el ancho de banda será igual al doble del valor más alto de frecuencia moduladora de audiofrecuencia.

En la señal de banda lateral única el ancho de banda es precisamente el valor máximo de frecuencia de audio que interviene en la modulación En la amplitud modulada el ancho de banda está normado a un valor de 10 KHz debido a la cantidad de estaciones que existen. Si la transmisión fuera en doble banda lateral, la frecuencia más alta de audio solo llega a 5 KHz, mientras si la transmisión es en banda lateral única la frecuencia más alta de audio será de 10 KHz.

Índice de modulación

El índice de modulación en AM brinda una medida de la magnitud de la variación que sufre la señal modulada en cuanto a su amplitud. Este índice de modulación, representa la relación entre las amplitudes de las ondas moduladora de AF y la portadora de RF. Este índice es expresado en por ciento (%) y también suele llamársele por ciento de modulación. El nivel más alto de modulación es del 100 % y sucede cuando la amplitud de la portadora es igual a la amplitud de la moduladora ( Am = Ap ). Si la amplitud de la moduladora es mayor que la portadora ( Am > Ap ) entonces existirá sobremodulación y esto originará pérdida de información audible, trayendo como consecuencia distorsión. Si la amplitud de la moduladora es menor que la amplitud de la portadora (Am < Ap) entonces la señal será inframodulada.

Ruido en las señales de radio

Al transmitir las señales de radio, éstas deben recorrer largas distancias en las que encontrarán a su paso descargas eléctricas, encendido de motores o máquinas eléctricas, y otras fuentes que provocarán ruido en la señal. En la recepción de las ondas de radio, el ruido constituye una perturbación eléctrica que se define como aquel elemento presente en la señal transmitida y que no forma parte componente de la misma. Las partes de una señal de radio transmitida serán la señal de RF unida a la señal de AF por tanto el ruido es una información indeseada en la misma. El ruido según su origen y características puede clasificarse en dos tipos principales: ruido fortuito o casual y ruido de impulso.

Ruido fortuito o casual: se caracteriza por un gran número de perturbaciones transitorias que se superponen y que ocurren al azar.Las tensiones producidas en la señal por este tipo de ruido se originan dentro del propio elemento receptor, por el paso de la señal a través de los diferentes componentes y circuitos internos del mismo.


Ruido de impulso: se caracteriza por perturbaciones transitorias separadas por intervalos de reposo o silencio, Las tensiones producidas por este tipo de ruido se originan fuera del receptor como consecuencia de descargas eléctricas y otras causas ajenas al sistema de comunicación de radio.

Enlaces externos

Fuente

  • Libro Receptores de Radio. Autor: Ing. Jorge Nellar Crespo.Ed. Pueblo y educación. 1986